DE2727052C2 - Process for purifying high solids clay suspensions - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen von Tonsuspensionen mit hohem Feststoffgehalt r>The invention relates to a method for cleaning clay suspensions with a high solids content r>
Natürlich vorkommende Tone, wie z. B. Bentonite, enthalten gewöhnlich Begleitminerale, deren Korngröße meist die der Tonteilchen überschreitet und die ferner im allgemeinen härter als die Tonteilchen sind. Bei diesen Gfobteilchen handeil es sieh beispielsweise wi um Quarz, Glimmer, Feldspat, Kalkspat, Dolomit, Pyrit, Hämatitusw.Naturally occurring clays such as B. Bentonite, usually contain accompanying minerals, their grain size mostly exceeds that of the clay particles and which are also generally harder than the clay particles. With these Gfobteilchen handeil it see for example wi around quartz, mica, feldspar, calcite, dolomite, pyrite, hematitus etc.
Diese Grobanteile sind wegen ihrer Härte durch Trocken- und Naßvermahlung nur sehr schwer zu zerkleinern. Auch eine Abtrennung durch Trocken- tv> oder Naßsieben führt nur bis herab zu einer bestimmten Korngröße der Grobanteile zum gewünschten Erfolg.Due to their hardness, these coarse fractions can only be cut with great difficulty by dry and wet grinding crush. Also a separation by dry TV> or wet sieving only leads to the desired success down to a certain grain size of the coarse fractions.
Bei Versuchen, die Abtrennung der Grobanteile von Bentonitsuspensionen in einem Hydrozyklon durchzuführen, hat die Anmelderin festgestellt, daß infolge der innerkristallinen Quellung und Aufteilung des Tonminerals Montmorillonit die Viskosität von Tonsuspensionen mit hohem Feststoffgehalt so stark zunahm, daß eine Abscheidung der Grobanteile behindert wurde. Hierbei erniedrigten sich die Zentrifugalbeschleunigung und die Sinkgeschwindigkeit der Teilchen, so daß der benötigte Pumpendruck mit steigender Viskosität quadratisch anstieg.When trying to separate the coarse parts of bentonite suspensions in a hydrocyclone, the applicant has found that as a result of the inner-crystalline swelling and division of the clay mineral Montmorillonite the viscosity of clay suspensions with a high solids content increased so much that one Separation of the coarse fractions was hindered. The centrifugal acceleration and the Sink speed of the particles, so that the required pump pressure squared with increasing viscosity rise.
Um diese Schwierigkeiten zu umgehen, war es notwendig, die Tonsuspensionen sehr stark zu verdünnen, wodurch die anschließende Aufarbeitung erschwert und die Wirtschaftlichkeit beeinträchtigt wurde.To avoid these difficulties it was necessary to dilute the clay suspensions very much, whereby the subsequent work-up was made more difficult and the profitability was impaired.
Es liegt der Erfindung deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, bei dem auch Bentonitsuspensionen mit hohem Feststoffgehalt von G obanteilen gereinigt werden können.It is therefore the object of the invention to develop a method in which bentonite suspensions are also used with a high solids content can be cleaned of ob-components.
Die Lösung dieser Aufgabe wird nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 darin gesehen, daß man den Rohton einer Säurebehandlung unterwirft und die Suspension des säurebehandelten Materials in einem Hydrozyklon von den Grobanteilen befreitThe solution to this problem is seen according to the characterizing part of claim 1 in that one subjecting the raw clay to an acid treatment and the suspension of the acid-treated material in one Hydrocyclone freed from the coarse fractions
Tonminerale, die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung gereinigt werden können, umfassen z. B. solche vom Strukturiyp der quellfähigen Smektite, Montmorine und Montmoriilonoide und Tonminerale mit Arten-Fehlordnung (Mixed-Iayer-Silikate). Eine Zusammenfassung dieser Minerale findet sich in »Ulimanns Enzyklopädie der technischen Chemie«, Band 17,1966, Seiten 583 bis 597.Clay minerals which can be purified by the method according to the invention include e.g. B. those of the structural type of swellable smectites, montmorines and montmoriilonoids and clay minerals with species disorder (mixed layer silicates). A summary of these minerals can be found in "Ulimann's Encyclopedia of Industrial Chemistry", Volume 17, 1966, pages 583 to 597.
Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung geht man vorzugsweise von einer Suspension eines Tons der Montmorillonit-Beidellit-Reihe, vorzugsweise von Bentonit, aus. Bentonite können wechselnde Mengen an Alkali bzw. Erdalkali enthalten. Während die amerikanischen Bentonite vom Wyoming-Typ durch einen hohen Alkaligehalt gekennzeichnet sind, enthalten die europäischen Bentonite mehr austauschfähiges Calcium, weshalb man sie zur Erhöhung ihres Quellvermögens manchmal einer Alkalibehandlung unterzieht. Als Ausgangsmaterialien kommen auch diese alkalisch aktivierten Bentonite in BetrachtThe method according to the invention is preferably based on a suspension of a clay Montmorillonite-Beidellite series, preferably from bentonite. Bentonites can have varying amounts of Contains alkali or alkaline earth. While the American bentonites of the Wyoming type by a high If they are characterized by alkaline content, the European bentonites contain more exchangeable calcium, which is why they are sometimes subjected to an alkali treatment to increase their swelling capacity. as These alkaline-activated bentonites can also be used as starting materials
Die Säurebehandlung des Rohtones ist im allgemeinen bekannt und wird zur Herstellung von Bleicherden in großem Umfang angewendet (»Ulimanns Enzyklopädie der technischen Chemie«, Bd. 4, 1953, S. 541 f.). Für den Aufschluß können praktisch alle Säuren verwendet werden, insbesondere Mineralsäure),, wie Salzsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure und Phosphorsäure, oder aber auch organische Säuren, wie Essigsäure. Die Säurebehandlung wird im allgemeinen in verdünnter, wäßriger Suspension durchgeführt. Man kann aber auch einen sogenannten »trockenen Aufschluß« vornehmen, indem man den Ton mit verhältnismäßig konzentrierten Säuren knetet.The acid treatment of the raw clay is generally known and is used for the production of bleaching earth used on a large scale ("Ulimann's Encyclopedia of Technical Chemistry", Vol. 4, 1953, pp. 541 f.). For practically all acids can be used for the digestion, especially mineral acids, such as hydrochloric acid, Sulfuric acid, nitric acid and phosphoric acid, but also organic acids such as acetic acid. the Acid treatment is generally carried out in a dilute, aqueous suspension. But you can also carry out a so-called "dry digestion" by concentrating the clay with a relatively high concentration Kneads acids.
Ferner kann der Ton auch mit gasförmigen Säuren, wie Chlorwasserstoff oder Schwefeldioxid, behandelt werden. Üblicherweise erfolgt die Säurebehandlung bei erhöhten Temperaturen.The clay can also be treated with gaseous acids such as hydrogen chloride or sulfur dioxide will. The acid treatment is usually carried out at elevated temperatures.
Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung wird die Säurebehandlung vorzugsweise mit einer Mineralsäure, wie Salzsäure oder Schwefelsäure bei erhöhten Temperaturen, vorzugsweise bei etwa 90 bis 100°C oder auch unter Druck durchgeführt.In the method according to the invention, the acid treatment is preferably with a mineral acid, such as hydrochloric acid or sulfuric acid at elevated temperatures, preferably at about 90 to 100 ° C or also carried out under pressure.
Die Dauer der Säurebehandlung hängt von der Art und der Konzentration der Säure sowie von der Temperatur ab.The duration of the acid treatment depends on the type and concentration of acid as well as on the Temperature.
Durch die Säurebehandlung der Bentonitsuspension wird bei einem zusätzlichen Zerkleinerungseffekt der aktiven Substanz die Gelbildung der Tonminerale unterbunden. Die Gangart (Begleitminerale) durchläuft den Prozeß meist ohne Zerkleinerungseffekt. Im s allgemeinen führt man die Säurebehandlung so lange durch, bis eine spezifische Oberfläche des Tons nach BET von mindestens 150 g/m2 erreicht wird. Der AusgangEton hat eine spezifische Oberfläche von etwa 60—80 g/m2. Ferner hat der säurebehandelte Ton im ι ο allgemeinen ein Mikroporenvolumen kleiner 800 Λ von mindestens 0,13 ml/g und kleiner 140 A von mindestens 0,10 ml/g. Außerdem sollen mindestens 18 Gew.-% des AI2O3- und Fe2O3-GehaIts herausgelöst worden sein, und femer sollen mindestens 12 Gew.-% hydratisierte H Kieselsäure (in Soda löslich) vorliegen.The acid treatment of the bentonite suspension prevents the clay minerals from gelling in the event of an additional crushing effect of the active substance. The gangue (accompanying minerals) goes through the process mostly without any crushing effect. In general, the acid treatment is carried out until a specific surface area of the clay according to BET of at least 150 g / m 2 is reached. The output eton has a specific surface area of about 60-80 g / m 2 . Furthermore, the acid-treated clay generally has a micropore volume of less than 800 Λ of at least 0.13 ml / g and less than 140 Å of at least 0.10 ml / g. In addition, at least 18% by weight of the Al2O3 and Fe2O3 content should have been dissolved out, and at least 12% by weight of hydrated H silicic acid (soluble in soda) should be present.
Die säurebehandelte Tonsuspension kann unmittelbar in den Hydrozyklon eingebracht werden. Vorzugsweise wird der säurehehandelte Ton jedoch vor der Behandlung im Hydrozyklon von überschüssiger Säure und löslichen Salzen befreit Dies geschieht zweckmäßig durch Filtrieren der Tonsuspension und anschließendes Auswaschen. Störende Salze sind insbesondere die Eisensalze, die manchmal beim Auswaschen mit Wasser hydrolysieren. Aus diesem Grunde ist es häufig zweckmäßig, das Auswaschen mit verdünnter Säure vorzunehmen, bis im Waschwasser kein Eisen mehr festgestellt werden kann. Die Reste der Säure können dann mit Wasser ausgewaschen werden. Restmengen an Eisensalzen können aber auch durch Auswaschen mit verdünnten Lösungen von Komplexbildnern entfernt werden. Danach wird das gewasche-.e Material für die Hydrozyklonbehandlung wieder in Wasser suspendiert.The acid-treated clay suspension can be poured directly into the hydrocyclone. Preferably however, the acid-treated clay will remove excess acid prior to treatment in the hydrocyclone and soluble salts. This is expediently done by filtering the clay suspension and then filtering it Wash out. Troublesome salts are especially the iron salts, which are sometimes when washed out with water hydrolyze. For this reason it is often advisable to wash with dilute acid until no more iron can be found in the washing water. The remains of the acid can then washed out with water. Residual amounts of iron salts can also be washed out with dilute solutions of complexing agents can be removed. Then the washed-.e material for the Hydrocyclone treatment resuspended in water.
In den Hydrozyklon wird vorzugsw ise eine Suspension mit einem Feststoffgehalt von etwa 150 bis ir> 250 g/Liter, vorzugsweise von 180 bis 200 g/Liter, eingesetztIn the hydrocyclone is pref ise a suspension with a solids content of about 150 to i r> 250 g / liter, preferably from 180 to 200 g / liter, is used
Die Wirkungsweise des Hydrozyklons ist im allgemeinen bekannt Es wird beispielsweise auf »Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie«, Band 2, Verfahrenstechnik I (1972), Seiten 208 und 220 bis 223 verwiesen.The mode of action of the hydrocyclone is generally known. For example, »Ullmanns Encyclopedia of Technical Chemistry, Volume 2, Process Engineering I (1972), pages 208 and 220 to 223 referenced.
Für die Abtrennung der Grobanteile aus Tonsuspensionen werden Hydrozyklone, die nach dem gewünschten Grenzkorndurchmesser ausgelegt sind, verwendet. 4 >For the separation of the coarse fractions from clay suspensions, hydrocyclones are used, which according to the desired Limit grain diameters are designed, used. 4>
Für säurebehandelte Bentonitsuspensionen ist ein Grenzkorndurchmesser von 15—20 μπι im allgemeinen für die meisten Verwendungszwecke ausreichend. Unter Grenzkorndurchmesser versteht man dabei, daß im feinteiligen Zyklonüberlauf bei 100%iger Trennwir- >o kung keine Teilchen größer als 15—20μηι enthalten sind. Dies entspricht etwa einem Zyklon mit 40 mm Durchmesser und einer Einlaufschlitzdüse von etwa 3 χ 10 mm. Der Pumpendruck liegt bei etwa 2 bis 5 bar.For acid-treated bentonite suspensions, a limiting particle diameter of 15-20 μm is generally used sufficient for most purposes. The limit grain diameter is understood to mean that in the finely divided cyclone overflow with 100% separating wire-> o contain no particles larger than 15-20μηι are. This corresponds approximately to a cyclone with a diameter of 40 mm and an inlet slot nozzle of approximately 3 χ 10 mm. The pump pressure is around 2 to 5 bar.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird im allgemei- ">"> nen so durchgeführt, daß die säurebehandelte Bentonitsuspension über mehrere hintereinandergeschaltete Zyklonstufen gepumpt wird, wobei für die erste Stufe die geforderte Trenngrenze verdoppelt werden kann. Derartige Zyklone haben einen Innendurchmesser von so etwa 80 mm und werden mit etwa 1,5 bis 3,5 bar Pumpendruck betrieben. Durch diese erste Reinigungsstufe werden etwa 10% Grobanteile abgetrennt. Der Zyklondiirchgang hat eine Kornfeinheit von etwa 95% kleiner als 32 μηι. n >The method according to the invention is generally ">"> nen carried out so that the acid-treated bentonite suspension over several series-connected Cyclone stages is pumped, whereby the required separation limit can be doubled for the first stage. Such cyclones have an inside diameter of about 80 mm and are about 1.5 to 3.5 bar Pump pressure operated. This first cleaning stage removes around 10% coarse particles. Of the Cyclone passage has a grain fineness of about 95% smaller than 32 μm. n>
In der zweiten Stufe wird ein Zyklonfeingut mit einer Kornfeinheit von bis zu 99% feiner 25 μπι erhalten, wobei die Ausbeute in dieser Stufe etwa 55% beträgt, so daß die Gesamtausbeute im allgemeinen zwischen 45 und 55% liegtIn the second stage, a cyclone fine material with a grain fineness of up to 99% finer 25 μm is obtained, the yield at this stage being about 55% so that the overall yield is generally between 45% and 55% lies
Die Aufteilung des Verfahrens in zwei Schritte hat auch noch den Vorteil, daß der Zyklondurchlauf (Grobantesle) der zweiten Stufe gegebenenfalls als selbständiges Produkt gewonnen werden kann, zum Beispiel als schnell filtrierende Bleicherde.Dividing the process into two steps also has the advantage that the cyclone run (Grobantesle) the second stage can optionally be obtained as an independent product, for Example as fast-filtering fuller's earth.
Die aus dem Hydrozyklon erhaltene Suspension der feinen Teilchen kann in üblicher Weise aufgearbeitet werden, z.B. dadurch, daß die festen Teilchen durch Abfiltrieren oder Abzentrifugieren von der Flüssigkeit abgetrennt werden. Der feuchte Kuchen kann dann bei mäßigen Temperaturen getrocknet werden. Das aus der Suspension des säurebehandelten Bentonits erhaltene Produkt eignet sich sehr gut als Adsorptions- und Bleichmittel für die Raffination von ölen und Fetten sowie von Lösungsmitteln, als Füllstoff für Papier, Kunststoff, Kautschuk usw, ferner als Papierbeschichtungsmittel sowie zur Herstellung von Katalysatoren und Trägermaterial für Katalysatoren. Besonders geeignet ist das Produkt wegen seiner geringen Korngröße und Homogenität als Farbentwickler für kohlefreies Kopiermaterial. Diese Farbentwickler werden als Beschichtungsmassen auf Papier bzw. Schreibmaschinenbänder aufgebracht Auf einem anderen Papierblatt befindet sirh, in Mikrokapseln eingeschlossen, eine öllösung eines Leukofarbstoffes. Werden die Mikrokapseln durch den Anschlag der Schreibmaschinentypen oder durch den Druck einer Kugelschreibermine zerstört, so reagiert der freigesetzte Leukofarbstoff mit dem Farbentwickler.The suspension obtained from the hydrocyclone fine particles can be worked up in a conventional manner, for example by passing the solid particles through Filtration or centrifugation can be separated from the liquid. The moist cake can then be added be dried at moderate temperatures. That obtained from the suspension of the acid-treated bentonite Product is very suitable as an adsorbent and bleaching agent for the refining of oils and fats as well as solvents, as a filler for paper, plastic, rubber, etc., and also as a paper coating agent as well as for the production of catalysts and carrier material for catalysts. Particularly Due to its small grain size and homogeneity, the product is suitable as a color developer for carbonless copy material. These color developers are used as coating compositions on paper or typewriter tapes Applied on another sheet of paper is sirh, enclosed in microcapsules, an oil solution of a leuco dye. Will the Microcapsules when hit by typewriters or when a ballpoint pen is pressed destroyed, the released leuco dye reacts with the color developer.
Schließlich kann das von den Grobanteilen befreite säurebehandelte Material wieder mit Alkali- oder Erdalkali-Ionen beladen werden. Man erhält aber hierbei in der Regel nicht mehr das Ausgangsmaterial, da durch die Säurebehandlung auch die dreiwertigen Ionen bzw. ein Teil davon herausgelöst wurde und das Kristallgitter aufgrund dieser Behandlung eine gewisse Veränderung erfahren hat.Finally, the acid-treated material freed from the coarse fractions can again be treated with alkali or Alkaline earth ions are charged. But you get In this case, as a rule, it is no longer the starting material, as the acid treatment also results in the trivalent ones Ions or a part of it was dissolved out and the crystal lattice due to this treatment a certain Has undergone change.
Die wieder mit Alkali- oder Erdalkali-Ionen beladenen Produkte sind hinsichtlich ihrer Teilchengröße mit den säurebehandelten Produkten vergleichbar; sie haben aber auch die überraschende Eigenschaft, daß sie als Ionenaustauscher und Komplexbildner wirken. Die Beladung mit Alkali- bzw. Erdalkali-Ionen erfolgt im allgemeinen dadurch, daß die säurebehandelten Produkte in Lösungen von Alkali- bzw. Erdalkalisalzen oder -hydroxiden erwärmt werden. Bei Verwendung von Salzen werden alkalisch reagierende Lösungen von Salzen, wie Natriumcarbonat oder Natriumborat, bevorzugt.The products loaded again with alkali or alkaline earth ions are with regard to their particle size with comparable to acid-treated products; but they also have the surprising property that they act as ion exchangers and complexing agents. The loading with alkali or alkaline earth ions takes place in the generally in that the acid-treated products in solutions of alkali or alkaline earth salts or hydroxides are heated. When using salts, alkaline solutions of Salts such as sodium carbonate or sodium borate are preferred.
Die Erfindung ist durch die nachstehenden Beispiele in nicht einschränkender Weise erläutert:The invention is illustrated in a non-limiting manner by the following examples:
Bentonitischer Rohton aus den bayerischen Lagerstätten im Raum Moosburg-Mainburg-Landshut wird mit etwa 1000 mval Salzsäure, bezogen auf 100 g Trockenton versetzt und 8 Stunden auf etwa 95°C erhitzt. Die in Lösung gegangenen Anteile werden zusammen mit der überschüssigen Säure vom Feststoff abgetrennt. Der säurebehandelte Ton wird bis auf einen pH-Wert von etwa 3,5 bis 5 ausgewaschen.Bentonitic raw clay from the Bavarian deposits in the Moosburg-Mainburg-Landshut area is made with about 1000 meq hydrochloric acid, based on 100 g dry clay, and 8 hours at about 95 ° C heated. The dissolved fractions are removed from the solid together with the excess acid severed. The acid-treated clay is washed out to a pH of about 3.5-5.
Das noch feuchte Material wird durch Zusatz von Wasser in eine Suspension mit einem Feststoffgehalt von etwa 200 g/Liter übergeführt. Die Suspension wird über zwei Hydrozyklonstufen geleitet und von den Grobanteilen über 25 μιτι, die üblicherweise aus Quarz,The still moist material is made into a suspension with a solids content by adding water of about 200 g / liter. The suspension is passed through two hydrocyclone stages and from the Coarse fractions over 25 μιτι, which are usually made of quartz,
Glimmer, Feldspat, Pyrit und Hämatit bestehen, weitgehend befreitConsist of mica, feldspar, pyrite and hematite, largely exempted
Im Vergleich zum säurebehandelten Einsatzmaterial hatten die nach der zweiten Hydrozyklonstufe erhaltenen Feinanteile aus dem Überlauf folgende EigenschafCompared to the acid treated feed, those obtained after the second hydrocyclone stage had Fines from the overflow have the following properties
Einsatzmaterial Input material
Feinanteile Fines
Feststoffgehalt, g/Liter 186Solids content, g / liter 186
Ausbeute, % 100Yield,% 100
Spez. Oberfläche, m'Vg 221Specific surface, m'Vg 221
Weißgrad (Elrepho), % 72,9Whiteness (Elrepho), % 72.9
Naßsiebung, Rückstand größer, 21,0
25μπτ,%Wet sieving, residue larger, 21.0
25μπτ,%
109
49,5
262
76,7
0,9109
49.5
262
76.7
0.9
Die Trübe mit den feinen Teilchen wird filtriert, und der erhaltene Filterkuchen bei mäßigen Temperaturen getrocknet und gemahlen.The sludge with the fine particles is filtered, and the filter cake obtained is dried and ground at moderate temperatures.
Zum Vergleich wurde eine nicht mit Säure behandelte Bentonitsuspension vom Typ Wyoming zur Anreicherung der Feinanteile einer Hydrozyklonbehandlung unterzogen, wobei der Feststoffgehalt der Suspension im Höchstfall 30 g/Liter betrug. Der Prozentgehalt der Feinstanteile im Ausgangsmaterial bzw. im Hydrozyklon-Feingut (Teilchen kleiner als 25 μπι) ist nachstehend in Abhängigkeit vom Feststoffgehalt der jeweiligen Suspension angegeben.For comparison, a Wyoming type bentonite suspension not treated with acid was used for enrichment of the fines subjected to a hydrocyclone treatment, the solids content of the suspension at most 30 g / liter. The percentage of fines in the starting material or in the hydrocyclone fines (Particles smaller than 25 μπι) is below depending on the solids content of the respective Suspension indicated.
Feststoffgeh. FeinstanteileSolids content Fines
d. Suspension (Montmorillonit)d. Suspension (montmorillonite)
i. Ausgangsmati. Starting mat
g/Liter %g / liter%
Feinstanteile
(Montmorillonit; d. Hydrozyklon-Feingutes Fines
(Montmorillonite; d. Hydrocyclone fine material
82,582.5
86,0
874
91,086.0
874
91.0
Man erkennt also, daß der Anreicherungseffekt im Hydrozyklon schon bei einem Feststoffgehalt der
Suspension von 30 g/Liter deutlich absinkt
Es wurde auch die Viskosität von Suspensionen des bentonitischen Rohtons und des vmch der vorstehenden
Arbeitsweise erhaltenen säurebehandelten Tons bestimmt. Für die Messungen wurde ein Rotationsviskosimeter
der Firma Haake, Typ Roto-Visco RV 11 mit einem Drehkörper MV I verwendet Die Messungen
wurden mit einem Schergefälle von D=63(sec-') und D = 570(sec-') durchgeführt Es wurden die nachstehenden
Ergebnisse erhalten:It can therefore be seen that the enrichment effect in the hydrocyclone drops significantly at a solids content of the suspension of 30 g / liter
The viscosity of suspensions of the bentonitic raw clay and of the acid-treated clay obtained by the above procedure was also determined. A rotational viscometer from Haake, type Roto-Visco RV 11 with a rotating body MV I was used for the measurements. The measurements were carried out with a shear gradient of D = 63 (sec- ') and D = 570 (sec-') get the following results:
Mac erkennt deutlich den Abfall der Viskosität und die Verminderung des typisch thixotropen Verhaltens von Bentonitsuspensionen nach der Säurebehandlung.Mac clearly recognizes the drop in viscosity and the reduction in typical thixotropic behavior of bentonite suspensions after acid treatment.
Berücksichtigt man die Tatsache, daß durch die Säurebehandlung etwa 15% unwirksamer Substanz herausgelöst werden, dann müßte der Effektivität nach eine Rohtonsuspension mit z. B. 20% Feststoffgehalt mit einer säurebehandelten Suspension von nur 17% Feststoffgehalt verglichen werden. Die bei den beschriebenen Verhältnissen auftretende Viskositätsabnahme beträgt also (Werte graphisch ermittelt bei D = 570see-') unter Berücksichtigung der Viskosität von reinem Wasser bei 20°C von 0,4 mPa · s:If one takes into account the fact that about 15% ineffective substance due to the acid treatment are dissolved out, then the effectiveness would have to be a raw clay suspension with z. B. 20% solids can be compared with an acid-treated suspension of only 17% solids content. The in the described The decrease in viscosity that occurs under certain conditions is therefore (values determined graphically at D = 570see- ') taking into account the viscosity of pure water at 20 ° C of 0.4 mPas:
bei Rohtonsuspension mit 30% Feststoffgehalt: 76%
bei Rohtonsuspension mit 20% Feststoffgehalt: 63%for raw clay suspension with 30% solids content: 76%
for raw clay suspension with 20% solids content: 63%
Es wurden ferner Suspensionen des säurebehandelten Tons mit einem Feststoffgehalt von etwa 20 Gew.-% (pH-Wert etwa 3,7) durch Zusatz von Alkali bzw. Säure auf bestimmte pH-Werte eingestellt, und die Viskositäten dieser Suspensionen wurden in der vorstehend angegebenen Weise bei einem Schergefälle D —570see-' bestimmt. Es wurden die nachstehenden Ergebnisse erhalten:There were also suspensions of the acid-treated clay with a solids content of about 20 wt .-% (pH about 3.7) adjusted to certain pH values by adding alkali or acid, and the viscosities these suspensions were sheared in the manner indicated above D -570see- 'determined. It became the following Get results:
Hieraus ergibt sich, daß der günstigste pH-Wert im schwach sauren Bereich liegt.It follows from this that the most favorable pH value is in the weakly acidic range.
Der wie nach Beispiel t vorbehandelte Rohton wird als heiße saure Suspension, wie sie nach der Säurebehandlung anfällt, mit 2,0 bar in eine säurefeste Hydrozyklonstufe geleitet und von den Grobanteilen über 35 μπι weitgehend befreit.The raw clay pretreated as in Example t is used as a hot, acidic suspension, as in the Acid treatment occurs, with 2.0 bar in an acid-proof Hydrocyclone passed and largely freed from the coarse fractions over 35 μπι.
Im Vergleich zum säurebehandelten Ausgangsmaterial hatte das nach der Hydrozyklonbehandlung und nachfolgender Filtration und Waschung erhaltene Feingut eine wesentlich verbesserte Adsorpiionskraft, wie nachfolgende Tabelle zeigt:Compared to the acid-treated starting material after the hydrocyclone treatment and subsequent filtration and washing, the fine material has a significantly improved adsorptive power, as the following table shows:
Die Ergebnisse zeigen die Erhöhung der Bleichwirkung des Feingutanteiles.The results show the increase in the bleaching effect of the fines content.
Feststoffgehalt, g/Liter Ausbeute, %Solids content, g / liter yield,%
Bleichwirkung bei Leinöl*) Loväbondwerte,Bleaching effect with linseed oil *) Loväbond values,
1Ox Rot + Gelb Rückstand > 33 μιτι, %1Ox red + yellow residue> 33 μιτι,%
*) Die Bleichwirkung wurde durch Behandlung von Leinöl mit i'% Bleicherde über einen Zeitraum von 30 Minuten bei 95=C in einer S'/V'-Küvette gemessen Die Lovibondiahl (10 χ Rot+Gelb) des ungebleichten Leinöls betrug 181.*) The bleaching activity was measured by treatment of linseed oil with i '% bleaching earth over a period of 30 minutes at 95 = C in a S' / V 'Cuvette The Lovibondiahl (10 χ red + yellow) of the unbleached linseed oil was 181st
AusgangsmaterialAcid treated
Source material
feingutcyclone
fine
100214
100
88,4196
88.4
14.089
14.0
6.972
6.9
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